Изучение соударения шаров
Автор: Hideraku • Декабрь 25, 2021 • Лабораторная работа • 1,698 Слов (7 Страниц) • 274 Просмотры
Лабораторная работа №15
Изучение соударения шаров
Цель: в ходе лабораторной работы получить теоритические знания и опыт работы с оборудованием. Экспереминтально проверить закон сохранения импульса. Определить коэффициент восстановления относительной скорости, среднюю силу удара в шариках разных размеров и сделанных из различных материалов. А также определить скорость продольных звуковых волн в стали и проверить сходятся ли полученные результаты с табличными.
Оборудование: установка для проведения измерений, набор шаров, линейка, весы.
[pic 1]
Рисунок 1 - Cхематический рисунок установки:
1 – тренога, 2 – подъёмные винты, 3 – штатив, труба, 4 – электромагнит, 5 – штанга, 6 – подвес для шаров, 7 – шары, 8 – шкала отклонения груза, 9 – электромагнит
Таблица 1 – Значения цены деления(h) и предельной приборной погрешности (δ) пластиковой линейки, секундомера, шкалы отклонения и весов
Прибор | Цена деления(h) | Предельная приборная погрешность(δ) |
Линейка (пластиковая) | 0,5 мм | 0,1 мм |
Секундомер(электронный) | 1 мкс | 0,5 мкс |
Шкала отклонения | [pic 2] | [pic 3] |
Весы | 1г | 1г |
Расчетные формулы:
, (1) [pic 4]
где ‒ импульс до удара, ‒ масса 1-ого шарика, ‒ скорость до удара 1-ого шарика, ‒ ускорение свободного падения, ‒ длина подвеса, ‒ угол отклона.[pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]
, (2)[pic 12]
где p' ‒ полный импульс после удара, и ‒ массы 1 и 2 шаров соответственно, и ‒ углы отклона 1 и 2 шаров соответственно после удара.[pic 13][pic 14][pic 15][pic 16]
, (3) [pic 17]
где ‒ импульс шаров после неупругого удара для одинаковых шаров, ‒ масса одного из шариков, ‒ угол отклонения.[pic 18][pic 19][pic 20]
, (4.1) [pic 21]
, (4.2)[pic 22]
где ‒ коэффициент восстановления относительной скорости.[pic 23]
, (5)[pic 24]
где ‒ сила соударения, ‒ время соударения.[pic 25][pic 26]
, (6) [pic 27]
где ‒ скорость распространения продольных волн, ‒ радиус шарика, ‒скорость в момент соударения.[pic 28][pic 29][pic 30]
, (7)[pic 31]
, (8)[pic 32]
где ‒ приборная погрешность, ‒ предельная приборная погрешность.[pic 33][pic 34]
, (9)[pic 35]
где ‒ погрешность округления, ‒ доверительная вероятность, ‒ цена деления прибора.[pic 36][pic 37][pic 38]
, (10)[pic 39]
где ‒ случайная погрешность, ‒ коэффициент Стьюдента, ‒ данные -ого измерения.[pic 40][pic 41][pic 42][pic 43]
, (11)[pic 44]
где ‒ среднее значение по всем измерениям, ‒ количество измерений . [pic 45][pic 46]
, (12)[pic 47]
...